机械故障诊断基础研究现状分析PPT课件
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机械设备状态监测及故障诊断技术43页PPT

40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基谢谢!源自机械设备状态监测及故障诊断技术
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基谢谢!源自机械设备状态监测及故障诊断技术
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
机械故障诊断第一章绪论.pptx

因此,保证设备的安全运行,消除事故,是十分迫 切的问题。因设备故障而造成的严重事故,不但会造 成巨大的经济损失,而且还可能会造成很大的人员伤 亡和环境污染。
状态监测及故障诊断的重要意义
随着现代设备的日趋大型化、复杂化、 自动化和连续化,设备一旦发生故障,给生 产和质量以至人们的生命财产安全造成的影 响往往大得难以估算。 采煤机 运输设备 提升系统
第一章 绪论
1.设备故障诊断的意义
随着现代化大生产的发展和科学技术的进步,现代 设备的结构越来越复杂,功能越来越完善,自动化程 度越来越高。由于许多无法避免的因素的影响,有时 设备会出现各种各样的故障,以致降低或失去其预定 的功能,甚至造成严重的以致灾难性的事故。例如, 1986年,前苏联切尔诺贝利核反应堆泄漏,死亡32人, 13.5万人被疏散;1986年,美国“挑战者”号航天飞机 失事,死亡7人,航天飞机爆炸,损失12亿美元。在我 国,1985年大同电厂和1988年秦岭电厂的200MW汽轮 发电机组的严重断轴毁机事件,都造成了巨大的经济 损失。
中存在的缺陷,一
块泡沫材料脱落击
中航天飞机左翼前
缘。当航天飞机返
回经过大气层时,
剧烈摩擦使温度高
达1400℃的空气冲
入左翼并融化了内
部结构
返航过程
状态监测与故障诊断是识别机器或机组运行状态 的科学。 它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断信 息中的反映。 其研究内容包括: 对机器运行现状的识别诊断 对其运行过程的监测 对其运行发展趋势的预测
将会因这次意外所带来的疾病而死亡。
1986年1月28日“挑战者”航天飞机失事
价值12亿美元的航天 飞机顷刻化为乌有, 七名宇航员全部遇难
发射过程
事故原因
状态监测及故障诊断的重要意义
随着现代设备的日趋大型化、复杂化、 自动化和连续化,设备一旦发生故障,给生 产和质量以至人们的生命财产安全造成的影 响往往大得难以估算。 采煤机 运输设备 提升系统
第一章 绪论
1.设备故障诊断的意义
随着现代化大生产的发展和科学技术的进步,现代 设备的结构越来越复杂,功能越来越完善,自动化程 度越来越高。由于许多无法避免的因素的影响,有时 设备会出现各种各样的故障,以致降低或失去其预定 的功能,甚至造成严重的以致灾难性的事故。例如, 1986年,前苏联切尔诺贝利核反应堆泄漏,死亡32人, 13.5万人被疏散;1986年,美国“挑战者”号航天飞机 失事,死亡7人,航天飞机爆炸,损失12亿美元。在我 国,1985年大同电厂和1988年秦岭电厂的200MW汽轮 发电机组的严重断轴毁机事件,都造成了巨大的经济 损失。
中存在的缺陷,一
块泡沫材料脱落击
中航天飞机左翼前
缘。当航天飞机返
回经过大气层时,
剧烈摩擦使温度高
达1400℃的空气冲
入左翼并融化了内
部结构
返航过程
状态监测与故障诊断是识别机器或机组运行状态 的科学。 它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断信 息中的反映。 其研究内容包括: 对机器运行现状的识别诊断 对其运行过程的监测 对其运行发展趋势的预测
将会因这次意外所带来的疾病而死亡。
1986年1月28日“挑战者”航天飞机失事
价值12亿美元的航天 飞机顷刻化为乌有, 七名宇航员全部遇难
发射过程
事故原因
机械故障诊断学课件演示文稿正式版ppt

进行测取,将测定值与规定的正常值进行比较,判别机器 是否工作正常;若对机器进行定期定期或连续监测,还可 获得机器状态的趋势性规律,得到(dé dào)机器剩余寿命 估计,实现状态预测和预报。对机器健康状况的初级诊断,
又称简易诊断。
第二页,共20页。
②诊断:对机器产生故障的原因、部位、严重程度等一一作 出判断,为管理决策提供依据,是对机器健康状况的精密 (jīngmì)诊断。精密(jīngmì)诊断的目标:对简易诊断为异 常的机器进行专门检测、分析和判别,最后确定应采取的 技术措施。
与渐进性故障相联系,故障在功能方面尚 未表现(biǎoxiàn)出来,但已发展到能鉴 别的程度时,称其为潜在故障,对其进行 研究在机械故障诊断中重要价值。
③ 按发生原因分:人为故障和自然故障
设备在制造或大修时,使用了不合 格的零件;运行时不遵守操作规程 ,或运输、包管不当,所造成的设 备故障。(提高管理水平)
2)信号处理 排除干扰,提取最能反映设备状态(zhuàngtài)的特 征参数的过程
最基本方法:时域分析法和频域分析法。处理 方法很多,各种滤波、包络线分析、混沌、自 适应等,可研究空间大
第五页,共20页。
§如1B-e5n•t故ly序障3列诊)、断P状技h术ili态p(sjì序sh识列ù)等的别,发由展将传感得器到和指的示仪诊表断构成参,主数要值用于与监测档案库里的标准值进
zhì nénɡ)等多领域
缺点:幅值监测不能动态(dòngtài)过程特征;
振动噪声监测、声发射技术、模态分析
声发射•技4术)、X诊射线断探决伤、策超声根探据伤、识阻别抗法结、红果外,热象对技异术、常腐蚀状监态测 (zhuàngtài)进一 低③,按稳 诊步定断,方分近法析似的常完,数善确,程设度定备分故工:作障最佳的时原期,因故、障由部随位机因、素引程起度,不、可类预测别(yù,cè)根,易据排除诊,断不影结响寿命,
又称简易诊断。
第二页,共20页。
②诊断:对机器产生故障的原因、部位、严重程度等一一作 出判断,为管理决策提供依据,是对机器健康状况的精密 (jīngmì)诊断。精密(jīngmì)诊断的目标:对简易诊断为异 常的机器进行专门检测、分析和判别,最后确定应采取的 技术措施。
与渐进性故障相联系,故障在功能方面尚 未表现(biǎoxiàn)出来,但已发展到能鉴 别的程度时,称其为潜在故障,对其进行 研究在机械故障诊断中重要价值。
③ 按发生原因分:人为故障和自然故障
设备在制造或大修时,使用了不合 格的零件;运行时不遵守操作规程 ,或运输、包管不当,所造成的设 备故障。(提高管理水平)
2)信号处理 排除干扰,提取最能反映设备状态(zhuàngtài)的特 征参数的过程
最基本方法:时域分析法和频域分析法。处理 方法很多,各种滤波、包络线分析、混沌、自 适应等,可研究空间大
第五页,共20页。
§如1B-e5n•t故ly序障3列诊)、断P状技h术ili态p(sjì序sh识列ù)等的别,发由展将传感得器到和指的示仪诊表断构成参,主数要值用于与监测档案库里的标准值进
zhì nénɡ)等多领域
缺点:幅值监测不能动态(dòngtài)过程特征;
振动噪声监测、声发射技术、模态分析
声发射•技4术)、X诊射线断探决伤、策超声根探据伤、识阻别抗法结、红果外,热象对技异术、常腐蚀状监态测 (zhuàngtài)进一 低③,按稳 诊步定断,方分近法析似的常完,数善确,程设度定备分故工:作障最佳的时原期,因故、障由部随位机因、素引程起度,不、可类预测别(yù,cè)根,易据排除诊,断不影结响寿命,
机械故障诊断学培训教程(ppt)ppt

第四步
制定处理措施。根据诊断结果,制定相应 的处理措施,包括更换零部件、调整参数 、清洗等。
第三步
深入分析和诊断。根据初步检查结果,结 合设备的工作原理和结构特点,进行深入 分析和诊断,找出故障的根本原因。
06
CATALOGUE
总结与展望未来发展趋势
பைடு நூலகம்
本课程总结回顾
机械故障诊断学基本概念 :定义、分类、应用范围
实战演练:故障诊断流程与技巧培训
第一步
了解故障现象和设备运行情况。通过现场 观察、询问操作人员等方式,收集故障信 息,初步判断故障可能的原因。
第五步
实施处理措施并验证效果。按照制定的处 理措施进行实施,并对实施效果进行验证 ,确保故障得到彻底解决。
第二步
进行初步检查和测试。使用相关工具和仪 器,对设备进行初步检查和测试,进一步 确定故障范围和原因。
智能化诊断系统
利用智能化诊断系统对机械进行自动诊断,通过智能化诊断系统对 机械进行实时监测和数据分析,提高故障诊断的准确性和效率。
实际应用案例
介绍远程监测和智能化诊断系统在机械故障诊断中的实际应用案例, 包括案例背景、系统架构、功能模块、实施效果和结论等。
05
CATALOGUE
案例分析与实战演练
典型故障案例分析
广泛应用于润滑系统和液压系统的故 障诊断中。
04
CATALOGUE
现代诊断方法与技术发展
神经网络与深度学习在故障诊断中的应用
神经网络模型
利用神经网络模型对机械故障进 行诊断,通过训练神经网络模型 ,使其能够自动识别和分类故障
类型。
深度学习算法
利用深度学习算法对机械故障进行 诊断,通过深度学习算法对大量数 据进行学习和分析,提高故障诊断 的准确性和效率。
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3
自动化与智能化决策
利用人工智能和机器学习技术,自动进行故障诊 断和决策,提高诊断的智能化水平。
在线监测与远程诊断技术
在线监测系统
01
建立在线监测系统,实时监测设备的运行状态和参数,及时发
现异常和故障。
远程诊断技术
02
利用互联网和通信技术,实现远程诊断和专家会诊,提高故障
诊断的效率和准确性。
数据共享与服务平台
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习算法,自动 学习和识别故障模式,提高诊断的准 确性。
智能化诊断技术
1 2
智能传感器与监测系统
开发高灵敏度、高可靠性的智能传感器和监测系 统,实时监测设备的运行状态和故障信息。
故障预警与预测
通过分析监测数据,预测设备可能出现的故障和 问题,提前预警,减少非计划停机时间。
机械故障诊断学培训教程
汇报人:可编辑 2023-12-24
目 录
• 机械故障诊断学概述 • 机械故障诊断的基本原理 • 机械故障诊断的方法与技术 • 机械故障诊断的实践与应用 • 机械故障诊断的挑战与未来发展 • 机械故障诊断案例分析
01
机械故障诊断学概述
定义与特点
定义
机械故障诊断学是一门研究机械 设备在运行过程中出现故障的检 测、诊断和预测的学科。
通过解析航空航天领域的实际案例,使学员深入了解航空航天机械故障
的特点、诊断方法和处理措施,提高学员在航空航天领域的实际操作能
力。
汽车机械故障诊断实践
汽车机械故障诊断概述
介绍汽车机械故障诊断的基本概念、发展历程和应用领域 ,使学员全面了解汽车机械故障诊断的重要性。
汽车机械故障诊断技术
重点介绍适用于汽车的机械故障诊断技术,如振动分析、 油液分析、尾气检测等,并阐述其原理和应用。
机械故障诊断技术1_绪论ppt课件

• 3)故障类型、程度、部位、原因的确定——最重要的是 故障类型的确定,它是在状态监测的基础上,当确认机器 已处于异常状态时所需要进一步解决的问题,其目的是为 最后的诊断决策提供依据。
6
精选PPT课件
故障诊断的基本方法
• 难易程度分类,可分为简易诊断法和精密诊断法。 • 按机械故障诊断的测试手段来分类,主要分为直
接观察法、振动噪声测试法、无损检测法、磨损 物测定法、机器性能参数测定法。
7
精选PPT课件
简易诊断法
简易诊断法指主要采用便携式的简易诊断仪 器,如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外点温 仪对设备进行人工巡回监测,根据设定的标准或 人的经验分析,了解设备是否处于正常状态。若 发现异常,通过对监测数据分析进一步了解其发 展的趋势。因此,简易诊断法主要解决的是状态 监测和一般的趋势预报问题。
2
精选PPT课件
故障诊断的基础是建立在能量耗散原 理上的。所有设备的作用都是能量转换与传递, 设备状态愈好,转换与传递过程中的附加能量损 耗愈小。例如机械设备,其传递的能量是以力、 速度两个主要物理参数来表征,附加能量损耗主 要通过温度及振动参数表现。随着设备劣化程度 加大,附加能量损耗也增大。因此,监测附加能 量损耗的变化,可以了解设备劣化程度。
第一章 绪论
1
精选PPT课件
在连续生产系统中,如果某台关键设备因故 障而不能继续运行,往往会涉及全厂生产系统设 备的运行,而造成巨大的经济损失。因此,对于 连续生产系统,例如电力系统的汽轮发电机组、 冶金过程及化工过程的关键设备等,故障诊断具 有极为重要的意义。
对于某些关键机床设备,因故障存在而导致 加工质量降低,使整个机器产品质量不能保证, 这时故障诊断技术也不容忽视。
6
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故障诊断的基本方法
• 难易程度分类,可分为简易诊断法和精密诊断法。 • 按机械故障诊断的测试手段来分类,主要分为直
接观察法、振动噪声测试法、无损检测法、磨损 物测定法、机器性能参数测定法。
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简易诊断法
简易诊断法指主要采用便携式的简易诊断仪 器,如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外点温 仪对设备进行人工巡回监测,根据设定的标准或 人的经验分析,了解设备是否处于正常状态。若 发现异常,通过对监测数据分析进一步了解其发 展的趋势。因此,简易诊断法主要解决的是状态 监测和一般的趋势预报问题。
2
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故障诊断的基础是建立在能量耗散原 理上的。所有设备的作用都是能量转换与传递, 设备状态愈好,转换与传递过程中的附加能量损 耗愈小。例如机械设备,其传递的能量是以力、 速度两个主要物理参数来表征,附加能量损耗主 要通过温度及振动参数表现。随着设备劣化程度 加大,附加能量损耗也增大。因此,监测附加能 量损耗的变化,可以了解设备劣化程度。
第一章 绪论
1
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在连续生产系统中,如果某台关键设备因故 障而不能继续运行,往往会涉及全厂生产系统设 备的运行,而造成巨大的经济损失。因此,对于 连续生产系统,例如电力系统的汽轮发电机组、 冶金过程及化工过程的关键设备等,故障诊断具 有极为重要的意义。
对于某些关键机床设备,因故障存在而导致 加工质量降低,使整个机器产品质量不能保证, 这时故障诊断技术也不容忽视。
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典型如全息动平衡技术,利用转频椭圆上初始相点以及三维全息谱的 变化,能够确定转子不平衡量的准确配重,从而可以有效减少试重起 车次数。目前全息谱诊断技术已经成为旋转机械故障诊断的有效手段 ,广泛地应用于机械、化工、石化、电力、冶金以及建材等行业中大 型旋转机械运行状态的监测和诊断.
大型旋转机械和振动机械重大振动故障治理与非线性动力学 设计技术
2009年美国三院院士、西北大学机械工程系CHEN教授对结构健康监 控研究范畴作了重要论述,将传感技术等列为重要研究内容;美国斯 坦福大学的KIREMIDJIAN开展了传感网络方面的研究;
韩国YUN等开展了传感布置的研究; 日本东京大学TAKEDA等在复合材料结构健康监测传感方面取得了显
著的研究成果; 王强等对结构健康监测中的压电阵列技术进行了研究。
智能故障诊断具有学习功能和自动获取诊断信息对故障进行实时诊断 的能力。
2001年,肖健华障分类器进行了研究; 2007年韩国学者WIDODO等综述了支持矢量机在机械故障诊断中的研
究进展和前景。
二、国内外研究成果
国外的转子故障机理和经验模式分解方法; 国内典型的原创性成果如取得了全息谱、振动故障治理与非线性动力学、小
2004年FLANDRIN等深入研究随机序列的EMD等效滤波器结构,成为一个重 要的EMD理论研究基础;
2009年WU等提出了总体平均经验模式分解(Ensemble empiricalmode decomposition,EEMD)方法,通过添加白噪声使信号在不同尺度上连续,从 而有效地解决了模式混淆问题。
全息谱技术
屈梁生首创了机械故障诊断全息谱技术,该技术突破了传统分析方法 的局限性,体现了诊断信息全面利用、综合分析的思想。
全息谱技术是基于多传感器信息集成和融合的先进诊断方法,它将机 组上多个传感器收集到的信息有机地集成和融合在一起,利用了机组 的多向振动信号,以及每一方向上振动信号的幅值、频率和相位信息 ,对频谱上的谱线加以集成而形成的谱图或者轴心轨迹,包括二维全 息谱、三维全息谱、提纯轴心轨迹、合成轴心轨迹、滤波轴心轨迹、 全息瀑布图、短时复谱和短时轴谱等。
1、在信号获取与传感技术方面
可靠的信号获取与先进的传感技术,是机械故障诊断的前提。
1968年,美国的SOHRE根据600余次事故分析经验,归纳总结了振动 特征分析表;在此基础上,Mosanto石油化工公司JACKSONpl编写了 旋转机械振动分析征兆一般变化规律表,国内外旋转机械状态监测和 故障诊断分析和研究人员广泛引用。
陈予恕等针对大型旋转机械的振动故障特点进行综合分析,突破传统 以线性理论为基础的故障建模和分析方法,提出了5项重大故障的非 线性综合治理新技术。
屈梁生、何正嘉等长期致力于全息谱、小波变换等先进故障诊断技术 的底层研究;
张莹等采用随机共振技术为早期微弱故障检测开辟了新途径;陈进等 在信号处理技术与故障诊断专家系统等方面进行了大量研究;丁康长 期以来致力于研究快速傅里叶变换信号处理方法.
4、在智能决策与诊断方面
智能故障诊断是模拟人类思维的推理过程,通过有效地获取、传递和 处理诊断信息,能够模拟人类专家,以灵活的诊断策略对监测对象的 运行状态和故障做出智能判断和决策。
2、在故障机理与征兆联系方面
弄清故障的产生机理和表征形式,是机械故障诊断的基础。
2008年意大利学者BACHSCHMID等在国际期刊MSSP上客籍主编了一 期裂纹研究综述文章,从裂纹转子模型、裂纹机理等多方面做了相关 的论述;
美国LosAlamos国家实验室的工程研究所FARRAR等在结构健康监测、 预测方面做了连续卓有成效的理论与试验研究;
3、在信号处理与诊断方法方面
从运行动态信号中提取出故障征兆,是机械故障诊断的必要条件。
2006年,加拿大长期从事维护与可靠性研究的ANDREW等论述了视 情维护中的诊断与维护,指出信号处理和故障诊断等方法进行了深入 研究;
201 1年马来西亚的MOHAMMAD等归纳了各种常见转子故障类型, 讨论了各种状态监测与信号处理方法的原理与特点,总结了当前转子 故障诊断中取得的各种研究成果;
机械故障诊断基础研究现状分析
➢国内外研究现状 ➢国内外研究成果 ➢存在的问题 ➢今后的研究方向 ➢举例
一、国内外研究现状
机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备 的状态和故障,保障机械设备安全运行的一门科学技术。其 突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。
机械故障诊断技术是20世纪60年代以来借助多种学科的现 代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。自美国故障诊 断预防小组和英国机器保健中心成立以来,故障诊断技术逐 步在世界范围内推广普及,全球科研和工程领域工作者在信 号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与特征 提取、识别分类与智能决策等方面开展了积极的探索,取得 了丰硕的成果。
波有限元裂纹诊断和系统故障自愈诊断等。
转子故障机理和经验模式分解方法
1924年美国的MUSZYNSKA等针对转子一轴承/密封系统,研究了滑动轴承 的油膜涡动和油膜振荡机理,并对转子碰摩、气流激振等典型故障机理和特 征进行了试验和理论研究,为机械故障的信号特征提取提供了理论基础。
1998年在信号特征提取方面,美籍华人HUANG等创造性地提出了本征模式函 数(Intrinsic mode function,IMF)的概念,以及将任意信号分解为本征模式函 数组成的新方法.经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD);
德国柏林科技大学ROBERT深入研究了裂纹转子的动力学行为; 日本九州工业大学丰田立夫和三重大学CHEN等在故障机理与特征提
取等实用技术方面进行大量研究; 印度理工学院的SEKHAR等学者研究了转子裂纹动力学行为及其辨识
方法; 闻邦椿和陈予恕基于混沌和分岔理论对轴系非线性动力学行为进行了
深入研究;钟掘等研究了现代大型复杂机电系统耦合机理问题;褚福 磊在小波变换理论研究及转子碰摩故障机理等方面取得了显著的进展。
大型旋转机械和振动机械重大振动故障治理与非线性动力学 设计技术
2009年美国三院院士、西北大学机械工程系CHEN教授对结构健康监 控研究范畴作了重要论述,将传感技术等列为重要研究内容;美国斯 坦福大学的KIREMIDJIAN开展了传感网络方面的研究;
韩国YUN等开展了传感布置的研究; 日本东京大学TAKEDA等在复合材料结构健康监测传感方面取得了显
著的研究成果; 王强等对结构健康监测中的压电阵列技术进行了研究。
智能故障诊断具有学习功能和自动获取诊断信息对故障进行实时诊断 的能力。
2001年,肖健华障分类器进行了研究; 2007年韩国学者WIDODO等综述了支持矢量机在机械故障诊断中的研
究进展和前景。
二、国内外研究成果
国外的转子故障机理和经验模式分解方法; 国内典型的原创性成果如取得了全息谱、振动故障治理与非线性动力学、小
2004年FLANDRIN等深入研究随机序列的EMD等效滤波器结构,成为一个重 要的EMD理论研究基础;
2009年WU等提出了总体平均经验模式分解(Ensemble empiricalmode decomposition,EEMD)方法,通过添加白噪声使信号在不同尺度上连续,从 而有效地解决了模式混淆问题。
全息谱技术
屈梁生首创了机械故障诊断全息谱技术,该技术突破了传统分析方法 的局限性,体现了诊断信息全面利用、综合分析的思想。
全息谱技术是基于多传感器信息集成和融合的先进诊断方法,它将机 组上多个传感器收集到的信息有机地集成和融合在一起,利用了机组 的多向振动信号,以及每一方向上振动信号的幅值、频率和相位信息 ,对频谱上的谱线加以集成而形成的谱图或者轴心轨迹,包括二维全 息谱、三维全息谱、提纯轴心轨迹、合成轴心轨迹、滤波轴心轨迹、 全息瀑布图、短时复谱和短时轴谱等。
1、在信号获取与传感技术方面
可靠的信号获取与先进的传感技术,是机械故障诊断的前提。
1968年,美国的SOHRE根据600余次事故分析经验,归纳总结了振动 特征分析表;在此基础上,Mosanto石油化工公司JACKSONpl编写了 旋转机械振动分析征兆一般变化规律表,国内外旋转机械状态监测和 故障诊断分析和研究人员广泛引用。
陈予恕等针对大型旋转机械的振动故障特点进行综合分析,突破传统 以线性理论为基础的故障建模和分析方法,提出了5项重大故障的非 线性综合治理新技术。
屈梁生、何正嘉等长期致力于全息谱、小波变换等先进故障诊断技术 的底层研究;
张莹等采用随机共振技术为早期微弱故障检测开辟了新途径;陈进等 在信号处理技术与故障诊断专家系统等方面进行了大量研究;丁康长 期以来致力于研究快速傅里叶变换信号处理方法.
4、在智能决策与诊断方面
智能故障诊断是模拟人类思维的推理过程,通过有效地获取、传递和 处理诊断信息,能够模拟人类专家,以灵活的诊断策略对监测对象的 运行状态和故障做出智能判断和决策。
2、在故障机理与征兆联系方面
弄清故障的产生机理和表征形式,是机械故障诊断的基础。
2008年意大利学者BACHSCHMID等在国际期刊MSSP上客籍主编了一 期裂纹研究综述文章,从裂纹转子模型、裂纹机理等多方面做了相关 的论述;
美国LosAlamos国家实验室的工程研究所FARRAR等在结构健康监测、 预测方面做了连续卓有成效的理论与试验研究;
3、在信号处理与诊断方法方面
从运行动态信号中提取出故障征兆,是机械故障诊断的必要条件。
2006年,加拿大长期从事维护与可靠性研究的ANDREW等论述了视 情维护中的诊断与维护,指出信号处理和故障诊断等方法进行了深入 研究;
201 1年马来西亚的MOHAMMAD等归纳了各种常见转子故障类型, 讨论了各种状态监测与信号处理方法的原理与特点,总结了当前转子 故障诊断中取得的各种研究成果;
机械故障诊断基础研究现状分析
➢国内外研究现状 ➢国内外研究成果 ➢存在的问题 ➢今后的研究方向 ➢举例
一、国内外研究现状
机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备 的状态和故障,保障机械设备安全运行的一门科学技术。其 突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。
机械故障诊断技术是20世纪60年代以来借助多种学科的现 代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。自美国故障诊 断预防小组和英国机器保健中心成立以来,故障诊断技术逐 步在世界范围内推广普及,全球科研和工程领域工作者在信 号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与特征 提取、识别分类与智能决策等方面开展了积极的探索,取得 了丰硕的成果。
波有限元裂纹诊断和系统故障自愈诊断等。
转子故障机理和经验模式分解方法
1924年美国的MUSZYNSKA等针对转子一轴承/密封系统,研究了滑动轴承 的油膜涡动和油膜振荡机理,并对转子碰摩、气流激振等典型故障机理和特 征进行了试验和理论研究,为机械故障的信号特征提取提供了理论基础。
1998年在信号特征提取方面,美籍华人HUANG等创造性地提出了本征模式函 数(Intrinsic mode function,IMF)的概念,以及将任意信号分解为本征模式函 数组成的新方法.经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD);
德国柏林科技大学ROBERT深入研究了裂纹转子的动力学行为; 日本九州工业大学丰田立夫和三重大学CHEN等在故障机理与特征提
取等实用技术方面进行大量研究; 印度理工学院的SEKHAR等学者研究了转子裂纹动力学行为及其辨识
方法; 闻邦椿和陈予恕基于混沌和分岔理论对轴系非线性动力学行为进行了
深入研究;钟掘等研究了现代大型复杂机电系统耦合机理问题;褚福 磊在小波变换理论研究及转子碰摩故障机理等方面取得了显著的进展。